น้ำมันเชื้อเพลิงจากยีสต์! ผลงานวิจัยคณะวิทย์ฯ จุฬาฯ จ่อขยายการผลิตเพื่ออุตสาหกรรมอากาศยาน

นักวิจัย จุฬาฯ ใช้หญ้าอาหารสัตว์ เลี้ยงจุลินทรีย์เพื่อนำไขมันที่ได้มาเปลี่ยนเป็นน้ำมันเชื้อเพลิงอากาศยาน ตั้งเป้าขยายการผลิตทดแทนน้ำมันจากปิโตรเลียม ลดผลกระทบทางสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม

นักวิจัยจากคณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย นำโดย ศาสตราจารย์ ดร.วรวุฒิ จุฬาลักษณานุกูล และผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ชมภูนุช กลิ่นวงษ์ จากภาควิชาพฤกษศาสตร์ กำลังเร่งพัฒนาเทคโนโลยีขยายขนาดการผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงชีวภาพอากาศยานจากยีสต์ ซึ่งเป็นการต่อยอดผลสำเร็จจากการวิจัยพบยีสต์สายพันธุ์ที่มีศักยภาพสูงในการผลิตไขมันเพื่อนำมาผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงอากาศยาน โดยในกระบวนการผลิตน้ำมันจากยีสต์นั้น ยังได้ใช้ของเหลือทิ้งจากภาคการเกษตรมาเป็นอาหารเลี้ยงจุลินทรีย์ นับเป็นการลดปัญหาจากเผาและสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับของเหลือทิ้งภาคการเกษตรอีกทางหนึ่งด้วย

ทั้งนี้ คณะผู้วิจัยประสบความสำเร็จในการคัดแยกยีสต์ชนิด Saccharomyces cerevisiae ที่มีศักยภาพในการสะสมไขมันสูง สายพันธุ์ CU-TPD4 และได้นำมาผลิตเป็นน้ำมันเชื้อเพลิงอากาศยาน ชีวภาพ เพื่อรองรับความต้องการด้านพลังงานที่เพิ่มสูงขึ้นในอนาคต

"ยีสต์ S. cerevisiae จัดเป็นจุลินทรีย์ที่มีความปลอดภัยสูง มีประวัติการใช้มาอย่างยาวนานและได้รับการยอมรับว่ามีความปลอดภัย (Generally Recognized as Safe, GRAS) ซึ่งมีการใช้ในอุตสาหกรรมอาหารอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน เช่น อุตสาหกรรมการผลิตเบียร์ และอุตสาหกรรมการผลิตขนมปัง แต่ยังไม่เคยมีรายงานการนำยีสต์สายพันธุ์ดังกล่าวมาใช้เพื่อการผลิตไขมันในระดับอุตสาหกรรม"

ศ.ดร.วรวุฒิ อธิบายว่ายีสต์สายพันธุ์ที่พบนี้สามารถผลิตและสะสมไขมันในเซลล์ได้สูงถึงร้อยละ 20-25 ของน้ำหนักเซลล์แห้ง ซึ่งคุณสมบัติของไขมันดังกล่าวเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการพัฒนาไปเป็นพลังงานชีวภาพอย่างไบโอดีเซล

"การใช้ยีสต์ผลิตน้ำมันเป็นวัตถุดิบตั้งต้นในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพมีข้อได้เปรียบมากกว่าการใช้พืชเป็นแหล่งของน้ำมันหลายประการ ได้แก่ วงจรชีวิตของยีสต์สั้น สามารถใช้อาหารในการเจริญเติบโตได้หลากหลาย ราคาถูก ใช้แรงงานน้อย สามารถเพาะเลี้ยงได้ทุกช่วงเวลา ไม่ขึ้นกับฤดูกาล ง่ายต่อการขยายขนาดการผลิต และไขมันที่ผลิตได้มีลักษณะเดียวกับที่ผลิตได้จากพืช ซึ่งเมื่อนำมาใช้ประโยชน์ มีความปลอดภัยกับมนุษย์และสิ่งแวดล้อม"

ปัจจุบันการวิจัยมุ่งเน้นที่จะเพิ่มระดับการผลิตน้ำมันของยีสต์ S. cerevisiae ในระดับขยายขนาดที่สูงขึ้น โดยทำการดัดแปลงพันธุกรรม เพิ่มการแสดงออกของเอนไซม์ Acetyl-CoA carboxylase เป็นสายพันธุ์ TWP02 ทำให้ผลิตไขมันได้เพิ่มสูงขึ้น

โครงการวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนจาก สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) โดยรับทุนในกลุ่มเรื่องแผนงานพลังงานทดแทน ภายใต้โครงการความร่วมมือระหว่างไทย-จีน กรอบวิจัยพลังงานทดแทน (Renewable Energy) แผนงานวิจัยการสังเคราะห์ไขมันและการผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงอากาศยานจากชีวมวล Microbial lipid synthesis and bio-refinery of jet fuel from biomass resource ซึ่งนอกจาก ศ.ดร.วรวุฒิ และผศ.ดร.ชมภูนุช แล้ว คณะผู้วิจัยยังประกอบด้วยนิสิตปริญญาเอกจากภาควิชาพฤกษศาสตร์ จำนวน 3 คน ได้แก่ ดร.ณัฏฐา จึงเจริญพานิชย์ ดร.วรรณพร วัฒน์สุนธร และนายธนาพงษ์ ตั้งวนาไพร ร่วมด้วย ดร. สุริษา สุวรรณรังษี จากศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ และกลุ่มนักวิจัยจีน ได้แก่ Prof. Zhongming Wang และ Prof. Wei Qi จาก Guangzhou Institute of Energy Conversion, Chinese Academy of Science (GIEC) ด้วย